Сканер.

Вводить изображение в компьютер можно разными способами, например используя видеокамеру или цифровую фотокамеру. Еще одним устройством ввода графической информации в компьютер является оптическое сканирующее устройство, которое обычно называют сканером. Сканер позволяет оптическим путем вводить черно-белую или цветную печатную графическую информацию с листа бумаги. Отсканировав рисунок и сохранив его в виде файла на диске, можно затем вставить его изображение в любое место в документе с помощью программы текстового процессора или специальной издательской программы электронной верстки, можно обработать это изображение в программе графического редактора или отослать изображение через факс-модем на телефакс, находящейся на другом конце света.

Сканер - это глаза компьютера. Первоначально они создавались именно для ввода графических образов, рисунков, фотоснимков, чертежей, схем, графиков, диаграмм. Однако, помимо ввода графики, в настоящее время они все шире используются в довольно сложных интеллектуальных системах OCD (Optical Character Recognition), то есть оптического распознания символов. Эти «умные» системы позволяют вводить в компьютер и читать текст.

Сперва текст вводится в компьютер с бумаги как графическое изображение, затем компьютерная программа обрабатывает это изображение по сложным алгоритмам и превращает в обычный текстовый файл, состоящий из символов ASCII. А это значит, что текст книги или газетной статьи можно быстро вводить в компьютер, вовсе не пользуясь клавиатурой.

Сканеры бывают различных конструкций.

Программное обеспечение устройств ввода информации.

Каждое устройство, будь то простая мышь или сложный высокочувствительный сканер требует набор определенных команд, посредством которых компьютер распознает устройство и получает инструкцию по его применению. Такой набор команд в быту именуют драйверами устройства.

В настоящее время возможности подключаемых устройств настолько возросли, что ограничиваться только драйверами значит ограничить их использование простым пользователем. Поэтому производители устройств дополнительно снабжают свое детище подробной инструкцией пользователя в виде графической (часто мультимедийной) оболочки, которая доступно вводит его в курс дела и исключает неграмотное использование и именуется программным обеспечением.

Так большинство сканеров имеют программное обеспечение, позволяющее их использование в отсутствие профессиональных и дорогостоящих программ по распознаванию текста или обработке графических материалов.

Простая и неказистая мышь с помощью дополнительного программного обеспечения превращается в колоссальное орудие управления компьютером или программами, поддерживающими так называемый «язык жестов».

Принтеры можно классифицировать по их качеству, скорости, технологии, предназначению, весу, выводимому цвету и многим другим неисчисляемым признакам. При классификации принтеров одним из самых важных является вопрос: касается ли механизм бумаги при нанесении на нее изображения. Принтеры делятся на ударные и безударные. Контактный принтер бьет бумагу. Бесконтактные принтеры прижимают бумагу и давят ее и даже бьют ее электрическим током, но никогда не ударяют по ней резко. Отличие между этими технологиями определяет качество, надежность и даже уровень шума работающего устройства.

Контактные принтеры имеют много общего с пишущими машинками. Они наносят изображения на бумагу при помощи ударов молоточков по бумаге через красящую ленту. Контактные принтеры имеют свои достоинства:

они могут использовать для печати любые вещества, имеющие свойства чернил;

работать с любой бумагой;

легко получить нужное число копий, используя копировальную бумагу.

При работе контактные принтеры порождают шумы при ударе молоточка по красящей ленте и бумаге. Эти звуки превосходят по тональности диапазон нормального разговора.

Бесконтактные принтеры используют другую технологию. Наиболее широкое распространение получили следующие виды принтеров: струйные, термические и лазерные.

Струйные принтеры - это электронные устройства, которые разбрызгивают чернила наподобие миниатюрных реактивных двигателей, оставляющих цветной след, состоящий из крошечных чернильных точек. Чернила поступают из эквивалентно крошечных отверстий.

Термические переводные принтеры (иногда называются термовосковыми принтерами), используют специальные широкие резиновые валики, покрытые слоем воскового чернила. Тепло, поступающее от головки принтера, плавит воск и проявляет его отпечаток на бумаге, где он, охлаждаясь, фиксируется. Такие принтеры на сегодняшний день обеспечивают самые сочные, полноцветные и четкие изображения.

Лазерные принтеры выросли из электростатической копировальной технологии, формируя изображение на экране с помощью крошечного лазерного луча. Выход полупроводникового лазера модулируется изображением, которое необходимо напечатать. Лазерный луч фокусируется на специальный оптический светочувствительный барабан. Вращающееся зеркало заставляет луч быстро сканировать барабан. Слой краски реагирует на лазерный луч, преобразуя поступающий свет в электрический заряд. Барабан затем покрывается специальным пигментом, который электростатически фиксируется в засвеченных областях, а с других затем удаляется. Бумага подается на барабан, и при помощи тепла частицы пигмента припаиваются к бумаге. После удаления бумаги с барабана и с лазерного принтера на ней остается изображение, сформированное частицами пигмента.

Хотя этот механизм очень сложен, лазер можно точно сфокусировать, что позволяет обеспечить высокое качество; а операцию сканирования выполнить очень быстро, что дает большую производительность устройству.

Матричные принтеры являются альтернативой принтерам с жестко заданной формой символов. Исходным элементом, из которого формируется изображение символов на бумаге, служит тот же элемент, используемый и при формировании изображения на экране. Из некоторого множества точек можно составить любой символ, который нужно напечатать. Чтобы обеспечить алгоритм печати (и его разработку), принтеры, формирующие символы из точек, обычно размещают их в матрицы. Так как символы формируются из точек матрицы, правомерно называть их точечно-матричными принтерами. Они используют печатные головки, которые ходят вперед и назад по всей ширине бумаги. Некоторое число тонких печатных иголок действуют, как молоточки, нанося чернила с красящей ленты на бумагу.

Печатающая игла в обычном положении находится в стороне от красящей ленты и бумаги. Ее движение вперед происходит под воздействием силы постоянного магнита. Магнит обмотан витком провода, образуя электромагнит. Полярность электромагнита противоположна постоянному магниту. Их поля нейтрализуют друг друга. Поле постоянного магнита образует составляющую, удерживающую иглу в нормальном положении. Подача энергии в электромагнит приводит к тому, что игла направляется к красящей ленте и оставляет отпечаток на бумаге. После этого электромагнит обесточивается, и постоянный магнит возвращает иглу в позицию ожидания, готовя ее к следующему акту. Этот принцип реализуется с одной целью - удерживать иголки в позиции ожидания при отсутствии питания на принтере.

Печатающая головка матричного принтера образуется некоторым числом печатающих игл. Большинство первых принтеров персональных компьютеров, а также много нынешних принтеров работают с девятью иглами, образующими вертикальный столбик. Для обеспечения высокого качества используется большее число игл в современных контактных матричных принтерах, обычно от 18 до 24. Они обычно располагаются параллельными рядами с вертикальной регулировкой. Но некоторые устройства используют другую конфигурацию игл.

Чтобы напечатать строку символов, принтерная головка движется горизонтально по бумаге и каждая игла ударяет в строго заданной позиции для получения нужного символа. Удар иглы происходит в заданное время, когда она будет занимать точно заданное положение в матрице. Игла выстреливает на ленту - головка принтера никогда не останавливается до тех пор, пока она не достигнет границы бумаги.

Время необходимое для возможности последующего использования каждой печатающей иглы, является физическим ограничением того, как быстропечатающая головка может передвигаться по бумаге. Головка не может перемещаться к следующей точечной позиции, прежде чем все ее иголки не придут в состояние готовности. Для увеличения производительности некоторые контактные матричные принтеры печатают в двух направлениях: один ряд - слева направо, а следующий - справа налево. Такой режим функционирования устраняет потерю времени, затрачиваемого на возврат каретки с левой границы бумаги к исходному столбцу. Такой принтер должен иметь достаточно памяти для полного хранения строки текста, чтобы прочесть его в обратном порядке.

Символы, формируемые матричными принтерами, часто смотрятся довольно грубыми по сравнению с изображением, получаемым по технологии с жестко заданной формой символов. Качество символов, получаемое матричным принтером, главным образом определяется числом точек в матрице. Чем больше плотность матрицы (больше число точек в данной площади), тем лучше смотрится символ.

Программное обеспечение устройств вывода информации. Развитие операционных систем значительно облегчило работу пользователя по использованию печатающих устройств. Наличие универсальных библиотек драйверов принтеров существенно сократило процесс установки и настройки принтера при подключении его к компьютеру, так называемый метод Plug-and-Play (подключи и используй). Но усложнение конструкции, расширение возможностей зачастую требует наличия драйверов конкретного наименования устройства и это относится особенно к последним моделям принтеров. Использование стандартных драйверов приводит к потере многих функций принтера, например двусторонняя печать, режим экономии тонера, выбор разрешающей способности принтера и др.

В настоящее время большинство принтеров использует для подключения USB-порт, что позволяет осуществлять «горячее» подключение, т. е. без выключения и перезагрузки компьютера, что было немыслимо при использовании LTP-порта.

Однако применение драйверов не ограничивается только описанием возможностей принтера. Ведь чтобы принтер правильно вывел информацию на бумагу, он должен быть грамотен. Для этого ему загружают так называемый «язык управления». В данный момент популярны два языка: PCL и PostScript. Оба языка призваны помочь принтеру правильно и красиво вывести информацию.

Основные характеристики:

тип печати;

интерфейс подключения;

максимальное разрешение;

максимальный формат печати;

тип материала для печати;

плотность материала;

время выхода первой страницы;

скорость печати;

ресурс принтера;

область печати;

подача бумаги;

потребляемая мощность;

уровень шума;

поддержка ОС.

3. Опишите состав лингвистического обеспечения САПР. Подробно остановитесь на диалоговых языках

Лингвистическое обеспечение - совокупность языков, используемых в процессе разработки и эксплуатации САПР.

Под «языком» понимается любое средство общения, любая система символов и знаков для представления и обмена информацией.

Лингвистическое обеспечение образуется следующими языками:

-программирования;

-управления;

-проектирования.

Языки программирования необходимы для создания программного обеспечения при разработке САПР. В принципе языки программирования относят и к программному обеспечению САПР. Здесь мы их подробно рассматривать не будем, информация о них приведена в специальной литературе. Напомним лишь, что к наиболее распространенным языкам программирования относятся Pascal, Fortran, Basic, Си (различных версий). В настоящее время на их базе разработаны и повсеместно используются среды программирования такие, как, соответственно, Delphi, Visual Fortran, Visual Basic, Visual Си (также различных версий).

Языки управления служат для управления ЭВМ, периферийными устройствами. Это операционная система Windows, драйверы принтеров и т.д. Эти языки также относят и к программному обеспечению САПР. Они в требуемом в данном курсе объеме были описаны ранее.

Языки проектирования ориентированы на пользователей - проектировщиков и предназначены для эксплуатации САПР, в том числе и САПР технологических процессов (САПР ТП). На них мы и остановимся более подробно. Эта группа языков делится на:

-входные;

-внутренние;

-выходные.

Входные языки являются средством взаимодействия конечного пользователя с САПР, например, в ходе подготовки и ввода исходных данных или формирования проблемы.

Внутренние языки обычно скрыты от рядового пользователя и служат для представления информации, передаваемой между различными подсистемами САПР и ЭВМ.

Выходные языки обеспечивают оформление результатов проектирования в текстовом или графическом виде.

Такое деление языков проектирования можно назвать классическим. В различных САПР ТП они могут применяться с различной степенью развернутости и в различном исполнении. В одних САПР ТП, реализующих, например, принцип синтеза технологических процессов, информация о детали для автоматического проектирования варианта ТП вводится единовременно. В других подобных системах применяется диалоговое проектирование (диалоговый синтез) ТП, и в них информация о детали вводится постепенно по ходу проектирования технологического процесса.

Так или иначе место языков проектирования на различных этапах переработки информации в САПР ТП (один из вариантов) показано на рис. 1.

Языки проектирования, построенные на базе классификации

Эти языки применяются для укрупненного описания детали с целью поиска в базе данных ее аналога и типового (группового) технологического процесса. Эти языки разного исполнения, но построены, как правило, на базе известных классификаторов:

«Общесоюзного классификатора промышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП)»;

«Технологического классификатора деталей машиностроения и приборостроения».

Рис. 1

Процесс кодирования сведений о детали заключается в присвоении ей цифрового кода по ОКП и дополнения его кодами основных технологических признаков.

Языки для диалогового проектирования технологических процессов

Исполнения таких языков разные. Это зависит от их разработки конкретными авторами или группами разработчиков. Кратко рассмотрим такой язык, применяемый для диалогового проектирования технологических процессов в рамках САПР ТП «ТехноПро» (автор - Лихачев Андрей Андреевич, распространяется АО «Топ системы»).

Сразу следует отметить, что данная САПР ТП построена на основе СУБД Microsoft Access и поэтому многие сценарии работы естественным образом повторяют действия по работе с данной средой.

При проектировании технологического процесса в системе «ТехноПро» технолог общается с ЭВМ на языке, максимально приближенном к его предметной области. Он оперирует со знакомыми ему понятиями: деталь, операция, переход, карта, эскиз и т.д. Сведения о детали можно вводить с клавиатуры или считывать с введенного заранее в системе T-FLEX электронного чертежа - см. рис. 2.

Рис. 2

Форма для ввода информации, представленная на рисунке содержит привычные для Access и для Windows кнопки, поля, закладки и др. элементы.

На рис. 3 и 4 показаны формы для заполнения содержания операций и переходов соответственно. Маршрут операций и переходов представлены в виде «дерева», что упрощает формирование технологического процесса. Порядок следования операций или переходов можно изменять нажатием кнопок со стрелками вверх или вниз, при этом номера операций или переходов пересчитываются автоматически.

Рис. 3. Заполнение содержания операции в САПР ТП «ТехноПро»

Рис. 4. Заполнение содержания перехода в САПР ТП «ТехноПро»

Список используемой литературы

1. Азбелев П.П., Белоусова И.В., Ежов С.Н., Кревский И.Г., Уксусников Ю.Г. Информационное и лингвистическое обеспечение систем логического моделирования: Учеб.пособие /СПбЭТИ, - С.-Пб.,1992.

2. Разработка трансляторов с языков САПР. Методические указания к выполнению лабораторных работ /Сост.: Кревский И.Г.; ПГТУ. - Пенза, 1993.

3. Язык описания моделей микропроцессорных БИС ДИСП-Си. Методические указания к выполнению курсовых проектов по курсам "Лингвистическое обеспечение САПР" и "Математическое моделирование в САПР" /Сост.: Кревский И.Г.; ПГТУ. - Пенза, 1993.

Страницы: 1, 2, 3